2.3 高分子材料 同步作业 《化学（加工制造类）》 高教版

2.3 高分子材料 同步作业 《化学（加工制造类）》 高教版 一、选择题（每题4分，共40分） 1. 下列关于高分子材料的说法，正确的是（ ） A. 高分子材料的相对分子质量通常在10⁴~10⁶之间，由单一小分子直接构成 B. 高分子材料按来源可分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类 C. 所有高分子材料都具有耐高温、强度高的特点 D. 塑料、玻璃、天然橡胶均属于高分子材料 2. 加工制造领域中，合成高分子材料的核心制备原理是（ ） A. 小分子间通过加成聚合或缩合聚合反应形成高分子链 B. 小分子间通过物理溶解形成混合物 C. 金属离子与小分子配体形成配位化合物 D. 小分子通过电解反应生成高分子 3. 下列物质中，不属于合成高分子材料的是（ ） A. 聚乙烯 B. 涤纶（聚酯纤维） C. 棉花 D. 丁苯橡胶 4. 关于塑料的说法，错误的是（ ） A. 塑料的主要成分是合成树脂，还需添加增塑剂、填料等助剂 B. 按树脂特性可分为热塑性塑料和热固性塑料，前者可重复加工，后者不可回收 C. 聚氯乙烯（PVC）无毒，可用于制造食品包装容器 D. 酚醛树脂（电木）属于热固性塑料，常用于制造电器插座 5. 合成橡胶具有高弹性、耐磨损等特性，其在加工制造中的典型应用是（ ） A. 制造航空航天构件 B. 制造汽车轮胎、密封件 C. 制造精密仪器外壳 D. 制造医用人工器官 6. 下列关于高分子材料性能的说法，错误的是（ ） A. 多数高分子材料密度小、比强度高，便于轻量化产品制造 B. 高分子材料普遍具有良好的电绝缘性能，可用于电子电器领域 C. 所有高分子材料都具有优良的耐热性，可在高温环境下长期使用 D. 部分高分子材料具有良好的化学稳定性，耐酸碱腐蚀 7. 加工制造中，高分子材料的成型工艺不包括（ ） A. 挤出成型 B. 注射成型 C. 烧结成型 D. 吹塑成型 8. 关于功能高分子材料的说法，正确的是（ ） A. 功能高分子材料仅具有高分子材料的基本力学性能 B. 导电高分子材料、生物医用高分子材料均属于功能高分子材料 C. 功能高分子材料的制备成本低，可替代所有通用高分子材料 D. 玻璃钢是典型的功能高分子材料，具有导电特性 9. 加工制造中选择高分子材料时，不需要重点考虑的因素是（ ） A. 材料的耐热性、耐腐蚀性是否适配工作环境 B. 材料的加工成型难度是否符合生产条件 C. 材料的相对分子质量是否为整数 D. 材料的成本、环保性及可回收性 10. 高分子材料加工生产中的安全环保注意事项，错误的是（ ） A. 聚合反应使用的乙烯、氯乙烯等单体多为易燃易爆气体，需严格控制反应条件 B. 加工过程中产生的VOCs（如苯乙烯）需经活性炭吸附处理后再排放 C. 废弃高分子材料可随意焚烧处理，无需分类回收 D. 操作高温成型设备时，需穿戴耐高温防护服避免烫伤 二、填空题（共30分） 1. 高分子材料是以______为主要成分的材料，其相对分子质量通常在______范围；按来源可分为______、______和半合成高分子材料三类。 2. 合成高分子材料的基本反应类型主要有______和______；聚乙烯是由______单体通过______反应制得，尼龙-66是由己二酸和己二胺通过______反应制得。 3. 通用合成高分子材料主要包括______、______和______，其中______具有高弹性，可用于制造密封件和轮胎。 4. 塑料按树脂的热性能可分为______塑料（如聚乙烯）和______塑料（如酚醛树脂）；前者加热时可软化成型，冷却后固化，能______加工。 5. 功能高分子材料是具有______等特殊功能的高分子材料，常见的有______、______等，广泛应用于电子、医疗等高端制造领域。 三、简答题（共20分） 1. 简述天然高分子材料与合成高分子材料的核心区别，列举两种天然和两种合成高分子材料，并说明它们在加工制造中的典型应用场景（10分）。 2. 说明高分子材料的主要性能特点，结合塑料的挤出成型工艺，分析工艺参数（如温度、压力）对材料最终性能的影响（10分）。 四、应用题（10分） 某加工制造企业有两项生产需求：①生产一批食品包装用薄膜，要求材料无毒、透明、柔韧性好且耐常温储存；②生产一批用于高温环境（150℃左右）的化工设备密封件，要求材料具有优良的耐高温性、耐腐蚀性和高弹性。请结合高分子材料的相关知识，回答下列问题： （1）针对需求①，应选择哪种高分子材料？说明选择依据及该材料的核心性能。 （2）针对需求②，应选择哪种高分子材料？说明选择依据及该材料的突出优势。 （3）生产这两种材料的制品时，分别需要注意哪些安全和环保事项？ 参考答案 一、选择题（每题4分，共40分） 1. B 2. A 3. C 4. C 5. B 6. C 7. C 8. B 9. C 10. C 二、填空题（每空2分，共30分） 1. 高分子化合物（聚合物）；10⁴~10⁶；天然高分子材料；合成高分子材料 2. 加成聚合反应（加聚反应）；缩合聚合反应（缩聚反应）；乙烯；加聚；缩聚 3. 塑料；合成纤维；合成橡胶；合成橡胶 4. 热塑性；热固性；重复 5. 导电、生物相容、光敏（任填一种）；导电高分子材料；生物医用高分子材料（或光刻胶、高吸水性树脂等，合理即可） 三、简答题（共20分） 1. 核心区别：天然高分子材料来源于自然界，由生物体合成（如植物、动物），成分复杂且性能受天然原料影响大；合成高分子材料由人工通过化学聚合反应制备，原料可控、性能可设计，适用范围更广（4分）。 常见类型及应用：①天然高分子材料：棉花（纤维素），用于制造纺织面料、包装材料；天然橡胶，用于制造轮胎、密封件的基础原料（3分）。②合成高分子材料：聚乙烯，用于制造食品包装袋、塑料容器；涤纶（聚酯纤维），用于制造纺织面料、工业滤布（3分）。 2. 主要性能特点：①物理性能：密度小、比强度高，便于轻量化产品制造；多数具有良好的电绝缘性和透光性；②力学性能：柔韧性好、耐磨，部分可通过改性提升强度；③化学性能：化学稳定性强，耐酸碱腐蚀；④局限性：耐热性普遍较差，部分材料易老化（4分）。 工艺参数对性能的影响（以挤出成型为例）：①温度：温度过低，树脂熔融不充分，制品内部易产生气泡、杂质，力学性能不均；温度过高，树脂易降解，导致制品发黄、强度下降，需根据树脂类型控制温度梯度（如聚乙烯挤出温度160~220℃）（3分）。②压力：压力不足，熔融树脂填充不饱满，制品尺寸偏差大、密度低；压力过高，易导致制品内部应力集中，使用中易开裂，需精准调控螺杆压力确保成型稳定（3分）。 四、应用题（10分） （1）选择材料：聚乙烯（PE）（1分）。选择依据：食品包装薄膜需无毒、透明、柔韧性好，聚乙烯无毒且符合上述性能要求，同时耐常温储存，加工成本低，适配食品包装的核心需求（2分）。核心性能：无毒无味、透明度高、柔韧性好、化学稳定性强，不易与食品发生反应（1分）。 （2）选择材料：氟橡胶（1分）。选择依据：高温环境（150℃左右）的化工设备密封件需耐高温、耐腐蚀性强且具有高弹性，氟橡胶能在高温下保持弹性，同时耐酸碱、有机溶剂腐蚀，完全匹配恶劣工作环境需求（2分）。突出优势：耐高温（长期使用温度可达200℃以上）、耐腐蚀性优异、高弹性，使用寿命长（1分）。 （3）安全环保事项：①生产聚乙烯食品包装膜：原料乙烯为易燃易爆气体，生产车间需正压通风、严禁明火，设备采用防爆型；加工过程中产生的少量VOCs需经活性炭吸附处理后排放，废弃边角料可回收再利用（1分）。②生产氟橡胶密封件：制备过程中使用的含氟单体有毒性，操作人员需佩戴防毒面具，车间保持通风良好；生产废液需经处理达标后排放，避免含氟污染物污染环境（1分）。 学科网（北京）股份有限公司 $